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JP4156418B2 - Water purifier - Google Patents
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JP4156418B2 - Water purifier - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水用濾過カートリッジの寿命を検出する機能を有する浄水器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、飲料水として飲用する水道水には、各種細菌類やカルキ臭等の異臭が含まれており、この水道水をより安全で美味しい水にするために広く浄水器が用いられている。この種の浄水器は、その設置する形態により据置型、蛇口直結型、アンダーシンク型等に分けられているが、その多くが、蛇口から流出する原水を浄水器に設けられた濾材により濾過した後、浄水として吐出する構造を有している。
【0003】
従来、この種の濾材としては、活性炭等の吸着剤により水のカルキ臭、カビ臭、トリハロメタン等を除去して、多孔質中空糸膜により細菌類、濁度成分等を除去する機能を有するものが知られているが、これらは長期に亘る使用で寿命が尽きたときに交換可能なように、濾過カートリッジとして浄水器本体に着脱自在に取り付けられている。
【0004】
この濾過カートリッジ内の活性炭や中空糸膜は、水道水中の不純物をその微細構造の中に取り込むことで水道水を浄化している。そのため、濾過カートリッジは、ある一定量の不純物を取り込むことにより、それ以上の量の不純物を取り込むことができなくなり寿命に達する。
しかし、この濾過カートリッジを新たに交換してから寿命に達するまでの期間は、個々の浄水器の構造や使用環境によって異なるので、新しい濾過カートリッジへの交換時期を前もって予想することは難しい。
【0005】
そこで、従来から浄水器で濾過した水の積算流量を検出するため回転式流量計などの浄水流量検出手段を流路に設けておき、検出した積算流量が予め設定されたカートリッジ寿命に到達した場合には、その旨を表示するなどして使用者へ知らせる機能を設けたものがある。
さらに、寿命の異なる複数のカートリッジに対しても、濾過カートリッジの種類を識別可能とする技術が存在している。すなわち、濾過カートリッジの種類毎に異なる磁気信号を出す磁性体を設けておき、この磁気信号を浄水器本体側で読み取ることにより、カートリッジの種類やカートリッジ到達寿命を識別するようにしたものである。(たとえば、特許文献1参照)
【0006】
図7は、従来の浄水器を示す要部断面図である。
この浄水器1は蛇口直結型であり、浄水器本体3を蛇口に固定して使用する。浄水器本体3には濾過カートリッジ4が着脱自在に取り付けられ、切換弁10の操作により、蛇口から導入した原水を濾過カートリッジ4に流して浄水として吐出する経路の他、原水を直射して吐出する経路または原水をシャワー状に吐出する経路を選択切換できるようになっている。
【0007】
濾過カートリッジ4を通過した浄水が吐出口(図示せず)へ流れる流路には、浄水流量検出手段として、回転体33に埋め込んだ第2磁性体22の磁性信号を流量計測手段27で検出するように構成した回転式流量計が設けられている。
また、濾過カートリッジ4には識別用の第1磁性体25が設けられ、この磁性信号を浄水器本体3の識別回路29で処理することにより、濾過カートリッジ4の種類やカートリッジ到達寿命を識別できるようになっている。
【0008】
【特許文献1】
特開平11−656号公報(第3−4頁、図1−3)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の浄水器には、以下のような問題が存在する。
すなわち、濾過カートリッジ4に実装し該濾過カートリッジ4の寿命到達積算流量を識別可能とする第1磁性体25と、浄水器本体3に実装し濾過カートリッジ4内を流れた浄水の積算流量算出用として設けられた第2磁性体22とは、それぞれの磁性体表面から磁束を放出するので、各磁性体から放出された磁束どうしが干渉することにより、濾過カートリッジ4の種類検出精度を向上させることが困難であったり、あるいは、回転体33に第2磁性体22を埋め込んだ回転式流量計の測定精度を向上させることが困難となる場合もあった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、カートリッジ検出用の磁性体及び流量検出用の磁性体が互いに干渉するのを防止または抑制し、検出精度を向上させるようにした浄水器の提供を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では以下の構成を採用している。
請求項1記載の浄水器は、浄水器本体に着脱自在に取り付けられ、内部に導入された原水を濾過する濾過カートリッジと、該濾過カートリッジの使用開始以後に該濾過カートリッジ内を流れた水の積算流量を算出する手段とを有する浄水器において、
前記濾過カートリッジに実装し該濾過カートリッジの寿命到達積算流量を識別可能とする第1磁性体と、前記浄水器本体に実装し前記濾過カートリッジ内を流れた水の積算流量を算出するための第2磁性体とを備え、該第1磁性体が、磁性体の片面にN極及びS極が形成された片面着磁のものであり、該第2磁性体の位置における前記第1磁性体からのもれ磁束を所定値以下に設定したことを特徴とするものである。
この場合、前記もれ磁束の所定値は、50ガウスであることが好ましい。
【0011】
このような浄水器とすれば、濾過カートリッジに実装した該濾過カートリッジの寿命到達積算流量を識別可能とする第1磁性体と、浄水器本体に実装し濾過カートリッジ内を流れた水の積算流量を算出するための第2磁性体とを備え、第2磁性体の位置における第1磁性体からのもれ磁束が所定値以下となるように設定したので、両磁性体間の干渉を低減することができる。
特に、第2磁性体の位置における第1磁性体からのもれ磁束を50ガウス以下に設定することで、両磁性体間の干渉は実用上問題のないレベルとなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る浄水器の一実施形態について、図1ないし図3を参照して説明する。ここでは、たとえば蛇口直結型の浄水器を例示して説明する。
図1及び図2において、図中の符号1は蛇口直結型の浄水器である。この浄水器1は、蛇口(図せず)に固定される浄水器本体3と、該浄水器本体3に着脱自在に取り付けられる濾過カートリッジ4とを備えた構成とされるものである。
【0013】
浄水器本体3には、蛇口から原水が流入する流路5と、流入した原水を濾過カートリッジ4へ導く浄水部流入路6と、流入した原水を直射して吐出する吐出口(図示せず)へ導く第一の原水流入路(図示せず)と、流入した原水をシャワー状に吐出する吐出口(図示せず)へ導く第二の原水流入路(図示せず)とが形成されている。これら浄水部流入路6、第一の原水流入路及び第二の原水流入路への分岐部には、切換弁10が設けられている。この切換弁10は、弁体(図示せず)が回動することにより流入した原水を各流入路へ切り換えて選択的に流入させる機能を有している。また、この切換弁10には、弁体を回動させるための切換レバー19が設けられている。
【0014】
濾過カートリッジ4は、図2に示すように、カートリッジ本体13と、該カートリッジ本体13に間隙14を隔てて設けられた濾過体15とを備えた構成とされている。
濾過体15は、原水導入口16から流入し、間隙14を経て濾過導入口17に流入した原水を濾過するものであって、内部に活性炭11と中空糸膜12とを収納している。
活性炭11は、原水のカルキ臭、カビ臭、トリハロメタン等を除去するものであり、中空糸膜12は原水中の細菌類、濁度成分等を除去するものである。
【0015】
濾過部15の下流側には、該濾過部15で濾過された浄水を集水する集水部18が形成されている。そして、この集水部18に連通するようにして、浄水器本体3には、一端が集水部18に開口し、他端が外部に開口する吐出口20とされる吐出路21が形成されている(図1参照)。
【0016】
一方、濾過カートリッジ4には、浄水器本体3との接合面に、該浄水器本体3に対向して第1磁性体25A(寿命到達積算流量識別部)が設けられている。そして、浄水器本体3には、浄水部流入路6の途中でかつ第1磁性体25Aの近傍となる位置に識別回路29(寿命到達積算流量設定部)が設けられている。すなわち、第1磁性体25A及び識別回路29は、第1磁性体25Aが設けられている濾過カートリッジ4の寿命到達積算流量を識別する識別手段として機能するものである。
【0017】
図1に示すように、浄水器1には、上述した識別回路29を包含する濾材寿命計測器26が設けられている。この濾材寿命計測器26は、図3に示すように、寿命検知回路28と、識別回路29(寿命到達積算流量設定部)と、表示回路30(報知手段)と、これら回路に電力を供給する電源回路31とを備えた構成とされている。
識別回路29は、第1磁性体25Aを識別して濾過カートリッジ4の寿命到達積算流量を設定するものであって、識別用演算回路32と濾材寿命設定回路42とから構成されるものである。
【0018】
識別用演算回路32は、濾過カートリッジ4が浄水器本体3に取り付けられたときに第1磁性体25からの信号を処理するものであって、電源回路31との間に定電流回路34を介して配置され、第1磁性体25Aの情報を磁気抵抗として読み取る磁気抵抗素子35と、該磁気抵抗素子35からの出力を増幅する増幅回路36と、該増幅回路36で増幅された出力を基準電圧と比較する濾材比較回路37とを備えた構成とされている。
濾材寿命設定回路42は、識別用演算回路32が処理した結果に基づいて、濾過カートリッジ4が小容量か大容量かを識別すると共に、そのときの濾過カートリッジ4の寿命到達積算流量を基準寿命到達積算流量として設定するものである。
【0019】
寿命検知回路28は、積算流量算出回路38(積算流量算出手段)と寿命比較回路39(比較手段)とを備えた構成とされるものである。
積算流量算出回路38は、濾過カートリッジ4が浄水器本体3に取り付けられた後に濾過カートリッジ4内を流れた水の積算流量を算出するものであって、流量計測手段27と、計測用演算回路40と、積算流量記憶回路41とから構成されるものである。
【0020】
流量計測手段27は、浄水部流入路6を経て濾過カートリッジ4へ向かう原水の流量を計測するものであり、具体的には、第2磁性体22を実装し、水流の大小に比例した回転数を得ることができる回転体33からの磁気信号を処理するものであって、詳細構成は図示していないが、電源回路との間に定電流回路を介して配置され、第2磁性体22の情報を磁気抵抗として読み取る磁気抵抗素子と、該磁気抵抗素子からの出力を増幅する増幅回路と、該増幅回路で増幅された出力を基準電圧と比較する濾材比較回路とを備えた構成とされている。なお、上述した回転体33は、図1に示すように、集水部18から吐出路21を経て吐出口20へ至る流路に配設されている。
【0021】
ここで、前記濾過カートリッジ4に実装され該濾過カートリッジ4の寿命到達積算流量を識別可能とする第1磁性体25Aと、前記浄水器本体3に実装され濾過カートリッジ4内を流れた水の積算流量を算出するための第2磁性体22については、各磁性体間の干渉を低減可能な構造としている。
図1に示す実施例では、第1磁性体25Aを従来より小型化し、磁性体表面から発生する磁束密度を低減した構成としてある。すなわち、第2磁性体22の位置における第1磁性体25からのもれ磁束が、所定値以下となるように設定されている。この設定値は、好ましくは50ガウス以下となるように、より好ましくは30ガウス以下となるようにすればよい。
ここで、上記のもれ磁束の所定値について、50ガウス以下とすれば両磁性体間の干渉は実用上問題のないレベルとなり、さらに30ガウス以下とすれば、後述する濾材比較回路37において、信号電圧と基準電圧とが比較される時に、流量計測手段27への影響は、基準電圧に対する信号電圧の誤差または許容雑音範囲以下に低減でき、干渉を全く考慮する必要のないレベルとなる。
【0022】
次に、流量計測手段27にて計測した信号は計測用演算回路40へ送られる。計測用演算回路40は、流量計測手段27から送られた信号を演算処理して浄水部流入路6を経た原水の流量を算出するものであり、算出された流量値は積算流量記憶回路41へ送られる。
【0023】
積算流量記憶回路41は、計測用演算回路40で算出された流量値を積算して積算流量値として記憶するものである。また、この積算流量記憶回路41は、濾過カートリッジ4が交換されて濾材寿命設定回路42に新たな濾過カートリッジの寿命到達積算流量が設定されたとき、初期化されるようになっている。
【0024】
寿命比較回路39は、積算流量算出回路38で算出された積算流量と、濾材寿命設定回路42で設定され、該濾材寿命設定回路42から供給された濾過カートリッジ4の基準寿命到達積算流量とを比較するものである。寿命比較回路39で比較した結果、積算流量が基準寿命到達積算流量に達していたときには、その旨の信号が表示回路30へ送られる。表示回路30は、寿命比較回路39からの信号に基づいて、積算流量が基準寿命到達積算流量に達していたときに、使用者に対してLCD等により表示するものである。
【0025】
以下、上記の構成の浄水器の動作について説明する。
まず、浄水器本体3に小容量の濾過カートリッジ4を取付ける。これにより、識別回路29が作動して、磁気抵抗素子35が濾過カートリッジ4に設けられた第1磁性体25Aの磁気抵抗を読み取り、定電流回路34を介して増幅回路36へ出力する。そして、増幅回路36で増幅された出力信号は、濾材比較回路37へ送られ、ここで基準電圧と比較された後、比較結果として濾材寿命設定回路42へ送られる。
【0026】
濾材寿命設定回路42は、濾材比較回路37から送られた比較結果により、濾過カートリッジ4を小容量のものと識別し、あらかじめ記憶している小容量用の寿命到達積算流量を取付けられた濾過カートリッジ4の基準寿命到達積算流量として設定すると共に、寿命検知回路28の積算流量記憶回路41に記憶されている積算流量値を初期化する。
【0027】
次に、浄水を使用するためには、切換レバー19を操作して蛇口からの原水が浄水部流入路6へ流入する位置へ切換弁10を回動させておく。そして、蛇口を開くことにより、蛇口から流路5を通って流入した原水は、切換弁10により浄水部流入路6を経て原水導入口16から濾過カートリッジ4内の間隙14へ流入する。
【0028】
間隙14を経て濾過導入口17に導かれた原水は、そこから濾過体15内へ導入され、内部の活性炭11及び中空糸膜12により濾過されて浄水となる。この後、浄水は、集水部18から吐出路21を通って吐出口20から浄水として吐出される。
【0029】
このとき、原水が浄水部流入路6を通過しているときには、寿命検知回路28が作動する。すなわち、吐出口20へ向かう浄化水の水流によって回転体33が回転するので、これと一体に回転する第2磁性体22の磁気信号が変化する。そして、この磁気信号を検出することで、流量計測手段27が浄水部流入路6を経て濾過カートリッジ4へ向かう原水の流量(浄化した水量)を計測して、計測した信号を計測用演算回路40へ送る。計測用演算回路40は、この信号を演算処理して浄水部流入路6を経た原水の流量を算出し、算出した流量値を積算流量記憶回路41へ送る。
【0030】
積算流量記憶回路41は、すでに記憶している積算流量値と、計測用演算回路40から送られてきた流量値とを積算した結果を、新たな積算流量値として記憶する。そして、寿命比較回路39がこの積算流量記憶回路41に記憶されている積算流量値と、濾材寿命設定回路42に設定されている基準寿命到達積算流量とを比較して、積算流量値が基準寿命到達積算流量に達していたときには、交換時期信号を表示回路30へ送る。表示回路30は、寿命比較回路39から送られてきた交換時期信号に基づいて、使用者に対してLCD表示により濾過カートリッジ4の交換時期が到来した旨の表示をする。
【0031】
一方、浄水を使用せず、原水を使用するときには、切換レバー19を操作して切換弁10を回動することにより、蛇口から流路5を通って流入した原水は、第一の原水流入路または第二の原水流入路へ導かれ、それぞれに連通する吐出口から原水のまま吐出される。このとき、浄水部流入路6には、原水が供給されないため、積算流量算出回路38は作動せず、従って、積算流量記憶回路41が以前の積算流量値を保持し続ける。
【0032】
本実施の形態の浄水器1によれば、異種の濾過カートリッジ4に交換しても識別回路29により自動的にその寿命到達積算流量を設定できる。また、表示回路30により、濾過カートリッジ4の交換時期の到来を知ることができる。
さらに、濾過カートリッジ4に実装され該濾過カートリッジ4の寿命到達積算流量を識別可能とする第1磁性体25Aと、浄水器本体3に実装され濾過カートリッジ4内を流れた水の積算流量を算出するための第2磁性体22とを備えていても、両磁性体25A,22間の干渉を低減して実用上問題のないレベルとなるので、検出精度を向上させることが可能になる。
【0033】
ところで、第2磁性体22の位置における第1磁性体25Aからのもれ磁束を所定値以下に設定する手段としては、第1磁性体25Aを従来より小型化するだけでなく、下記のような手段を選択することも可能である。
すなわち、第1変形例として図4に示す第1磁性体25Bのように、磁性体の片面にN極及びS極が形成される片面着磁とし、この磁性体から発生する磁束が至近距離で閉じるようにしてもよい。
また、第2変形例として図5に示すように、第1磁性体25Cを第2磁性体22から離し、両磁性体25C,22間の距離を従来より増大させてもよい。具体的には、第1磁性体25Cを濾過カートリッジ4の外周側へ移動させた配置にして、両磁性体25C,22間の距離を増大させている。
【0034】
この他にも、第1磁性体25を微小着磁としたり、あるいは、磁束が極力交差しない向き、すなわち磁束が正対し難い向きで各磁性体を配置するようにしてもよい。なお、ここでいう微小着磁とは、通常の飽和磁化に対し、着磁する時の印可電圧を小さくして磁化レベルを小さくした着磁や、同形状であっても飽和磁化の小さい磁性体に飽和磁化させる着磁を指している。
【0035】
ここで、第2磁性体22の位置における第1磁性体25A,25B,25Cからのもれ磁束を所定値以下に設定し、両磁性体間の干渉を低減可能な手段をまとめると、下記のようになる。
(1)磁性体間の距離を増大させる
(2)第1磁性体から発生する磁束が至近距離で閉じるように片面着磁とする
(3)第1磁性体を小型化して磁性体表面から発生する磁束密度を低減させる
(4)第1磁性体Aを微小着磁とする
(5)磁束が極力交差しない向きで各磁性体を配置する
なお、上記(1)〜(5)をそれぞれ単独で実施するのは勿論のこと、これらの中から複数を適宜選択して組み合わせたものを実施してもよい。
【0036】
図6(a)に示した実験結果には、実際の流速を変化させた時の1分あたりの流量について、(A)市販の流量計を用いて積算流量を計測した実流量測定値と、(B)微小着磁とした第1磁性体による積算流量算出手段を用いて積算流量を計測した測定結果と、(C)片面着磁とした第1磁性体25Bによる積算流量算出手段を用いて積算流量を計測した測定結果と、(D)従来の第1磁性体25による積算流量算出手段を用いて積算流量を計測した測定結果とが示されている。この実験結果によれば、(D)の測定結果は、特に少流量時において実流量との誤差が大きくなっており、この誤差は、本発明を適用した(B)及び(C)の測定結果で減少していることがわかる。なお、各数値の単位はリットル(l)である。
【0037】
また、図6(b)は、(a)の表をグラフ化したものであり、(A)の実流量測定値を横軸に配置し、それぞれに対応する(B)、(C)及び(D)の測定結果を棒グラフ化して積算流量精度の比較を示したものである。なお、グラフの縦軸は積算流量(リットル;l)であり、少流量時ほど(D)の誤差が大きくなっていることが分かる。
【0038】
ところで、具体的な構成は上記実施の形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれるものである。
たとえば、上記の実施の形態においては、切換弁10と原水導入孔とを直接接続する構成としたが、切換弁10からホース等により原水を取り出して別の場所に配置した濾過カートリッジに接続してもよい。
【0039】
また、上記実施の形態では、濾過カートリッジの寿命到達流水量を磁気抵抗素子を用いて識別しているが、ホール効果を利用したホール素子やホールICに類する検出素子を用いることにより、濾過カートリッジの種類をより細かく識別できるようにしてもよい。
勿論、リードスイッチのような有接点タイプの磁気検出素子を用いても一向に構わない。さらには、濾過カートリッジ4においても、その寿命到達流水量を磁性体ではなく、たとえば、濾過カートリッジに寿命到達流水量に応じた突部を設け、識別用演算回路において有接点のリミットスイチッチや無接点の光電スイッチで、該突部が示す情報を読み取るような構成であってもよい。
【0040】
一方、流量計測手段としては、浄水部流入路内に流量を一定にする定量弁を設け、原水がその定量弁を通過している時間を積算して積算流量値とするような構成であってもよい。また、濾過カートリッジが寿命に達したことをLCD表示する構成としたが、たとえば、LCDに代えて、音声合成装置、ブザー、LED等により使用者に報知する構成であってもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る浄水器によれば、濾過カートリッジに実装した該濾過カートリッジの寿命到達積算流量を識別可能とする第1磁性体と、浄水器本体に実装し該濾過カートリッジ内を流れた水の積算流量を算出するための第2磁性体とを備え、第2磁性体の位置における第1磁性体からのもれ磁束が所定値以下となるように設定したので、両磁性体間の干渉を低減することができるようになり、この結果、寿命到達積算流量の測定精度の向上や寿命到達積算流量識別精度が向上するという顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による浄水器の一実施形態を示す部分断面図であり、第1磁性体を小型化した例が示されている。
【図2】 図1に示した浄水器カートリッジの断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態による浄水器の電子回路構成を示すブロック図である。
【図4】 本発明による浄水器の第1変形例を示す部分断面図であり、第1磁性体を片面着磁した例が示されている。
【図5】 本発明による浄水器の第2変形例を示す部分断面図であり、第1磁性体の距離を大きくした例が示されている。
【図6】 本発明の効果を示す実験結果を示しており、(a)は(A)市販の流量計を用いて積算流量を計測した実流量測定値、(B)微小着磁とした第1磁性体による積算流量算出手段を用いて積算流量を計測した測定結果、(C)片面着磁とした第1磁性体25Bによる積算流量算出手段を用いて積算流量を計測した測定結果、(D)従来の第1磁性体25による積算流量算出手段を用いて積算流量を計測した測定結果を示す表、(b)は(a)の表をグラフ化したものである。
【図7】従来の、複数の磁性体を使用している浄水器の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 浄水器
3 浄水器本体
4 濾過カートリッジ
5 流路
6 浄水部流入路
10 切換弁
20 吐出口
21 吐出路
22 第2磁性体
25A,25B,25C 第1磁性体(寿命到達積算流量識別部)
26 濾材寿命計測器
27 流量計測手段
29 識別回路(寿命到達積算流量設定部)
30 表示回路(報知手段)
33 回転体
38 積算流量算出回路(積算流量算出手段)
39 寿命比較回路(比較手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water purifier having a function of detecting the lifetime of a filtration cartridge for water purification.
[0002]
[Prior art]
As is well known, tap water that is drunk as drinking water contains various odors such as various bacteria and odors of lime, and water purifiers are widely used to make this tap water safer and more delicious. Yes. This type of water purifier is divided into a stationary type, a faucet direct connection type, an undersink type, etc. depending on the installation type, but most of them filtered raw water flowing out from the faucet with a filter medium provided in the water purifier. After that, it has a structure for discharging as purified water.
[0003]
Conventionally, this type of filter medium has a function of removing water odor, mold odor, trihalomethane, etc. with an adsorbent such as activated carbon, and removing bacteria, turbidity components, etc. with a porous hollow fiber membrane. However, these are removably attached to the water purifier main body as a filtration cartridge so that they can be replaced when their lifetime is exhausted after long-term use.
[0004]
The activated carbon and the hollow fiber membrane in the filtration cartridge purify the tap water by taking impurities in the tap water into the fine structure. For this reason, the filtration cartridge cannot take in a larger amount of impurities by taking in a certain amount of impurities and reaches the end of its life.
However, since the period from the new replacement of the filtration cartridge to the end of its life varies depending on the structure of the individual water purifier and the usage environment, it is difficult to predict the replacement time for the new filtration cartridge in advance.
[0005]
In order to detect the integrated flow rate of water filtered by a water purifier, a flow rate detection means such as a rotary flow meter is provided in the flow path, and the detected integrated flow rate reaches the preset cartridge life. Some of them have a function of notifying the user by displaying such information.
Furthermore, there is a technique that makes it possible to identify the type of filtration cartridge even for a plurality of cartridges having different lifetimes. That is, a magnetic body that outputs a different magnetic signal is provided for each type of filtration cartridge, and the magnetic signal is read on the water purifier main body side to identify the type of cartridge and the cartridge life. (For example, see Patent Document 1)
[0006]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part showing a conventional water purifier.
This water purifier 1 is a faucet direct connection type, and uses the water purifier main body 3 fixed to the faucet. A filtration cartridge 4 is detachably attached to the water purifier main body 3, and by operating the switching valve 10, the raw water introduced from the faucet flows through the filtration cartridge 4 and is discharged as purified water, and the raw water is directly irradiated and discharged. A path or a path for discharging raw water in a shower shape can be selectively switched.
[0007]
The flow rate measuring means 27 detects the magnetic signal of the second magnetic body 22 embedded in the rotator 33 as a purified water flow rate detecting means in the flow path where the purified water that has passed through the filtration cartridge 4 flows to the discharge port (not shown). A rotary flow meter configured as described above is provided.
The filtration cartridge 4 is provided with a first magnetic body 25 for identification. By processing this magnetic signal by the identification circuit 29 of the water purifier main body 3, the type of the filtration cartridge 4 and the cartridge reachable life can be identified. It has become.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-656 (page 3-4, FIG. 1-3)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional water purifier as described above has the following problems.
That is, the first magnetic body 25 that is mounted on the filtration cartridge 4 so that the accumulated flow rate at the end of the life of the filtration cartridge 4 can be identified, and for calculating the integrated flow rate of purified water that is mounted on the water purifier body 3 and flows through the filtration cartridge 4. Since the provided second magnetic body 22 emits magnetic flux from the surface of each magnetic body, the magnetic flux emitted from each magnetic body interferes to improve the type detection accuracy of the filtration cartridge 4. It may be difficult, or it may be difficult to improve the measurement accuracy of the rotary flowmeter in which the second magnetic body 22 is embedded in the rotating body 33.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a water purifier that prevents or suppresses interference between a magnetic body for cartridge detection and a magnetic body for flow rate detection, and improves detection accuracy. The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The water purifier according to claim 1, wherein the water purifier is detachably attached to the water purifier main body, and filters the raw water introduced into the water purifier, and the total amount of water that has flowed through the filter cartridge after the start of use of the filter cartridge. A water purifier having means for calculating a flow rate,
A first magnetic body that is mounted on the filtration cartridge so that the accumulated flow rate at the end of the life of the filtration cartridge can be identified, and a second magnetic body that is mounted on the water purifier body and that calculates the integrated flow rate of water that has flowed through the filtration cartridge A magnetic body, and the first magnetic body is one-sided magnetized with an N-pole and an S-pole formed on one side of the magnetic body, from the first magnetic body at the position of the second magnetic body. The leakage magnetic flux is set to a predetermined value or less.
In this case, the predetermined value of the leakage magnetic flux is preferably 50 gauss.
[0011]
With such a water purifier, the first magnetic body that can identify the accumulated flow rate reaching the end of the life of the filtration cartridge mounted on the filtration cartridge, and the accumulated flow rate of the water that is mounted on the water purifier body and flows through the filtration cartridge A second magnetic body for calculation, and the leakage magnetic flux from the first magnetic body at the position of the second magnetic body is set to be a predetermined value or less, so that interference between the two magnetic bodies is reduced. Can do.
In particular, by setting the leakage magnetic flux from the first magnetic body at the position of the second magnetic body to 50 gauss or less, the interference between the two magnetic bodies becomes a level with no practical problem.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a water purifier according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Here, for example, a faucet direct connection type water purifier will be described as an example.
In FIG.1 and FIG.2, the code | symbol 1 in a figure is a faucet direct connection type water purifier. The water purifier 1 includes a water purifier main body 3 fixed to a faucet (not shown) and a filtration cartridge 4 that is detachably attached to the water purifier main body 3.
[0013]
The water purifier main body 3 has a flow path 5 through which raw water flows from a faucet, a water purification section inflow path 6 that guides the raw water that has flowed into the filtration cartridge 4, and a discharge port (not shown) that directly discharges and discharges the raw water that has flowed in. A first raw water inflow passage (not shown) that leads to the water and a second raw water inflow passage (not shown) that leads to the discharge port (not shown) that discharges the incoming raw water in a shower shape are formed. . The switching valve 10 is provided in the branch part to these water purification part inflow paths 6, the 1st raw | natural water inflow path, and the 2nd raw | natural water inflow path. The switching valve 10 has a function of selectively flowing in the raw water that has flowed in by switching a valve body (not shown) to each inflow path. Further, the switching valve 10 is provided with a switching lever 19 for rotating the valve body.
[0014]
As shown in FIG. 2, the filtration cartridge 4 includes a cartridge body 13 and a filter body 15 provided in the cartridge body 13 with a gap 14 therebetween.
The filter body 15 flows from the raw water introduction port 16 and filters the raw water flowing into the filtration introduction port 17 through the gap 14. The activated carbon 11 and the hollow fiber membrane 12 are housed inside the filter body 15.
The activated carbon 11 is used to remove raw water odor, mold odor, trihalomethane, etc., and the hollow fiber membrane 12 is used to remove bacteria, turbidity components, etc. in the raw water.
[0015]
A water collection unit 18 that collects the purified water filtered by the filtration unit 15 is formed on the downstream side of the filtration unit 15. The water purifier main body 3 is formed with a discharge passage 21 which is a discharge port 20 having one end opened to the water collection portion 18 and the other end opened to the outside so as to communicate with the water collection portion 18. (See FIG. 1).
[0016]
On the other hand, the filtration cartridge 4 is provided with a first magnetic body 25 </ b> A (life reached integrated flow identification unit) on the joint surface with the water purifier body 3 so as to face the water purifier body 3. The water purifier main body 3 is provided with an identification circuit 29 (life reached integrated flow rate setting unit) at a position in the middle of the water purifier inflow path 6 and in the vicinity of the first magnetic body 25A. That is, the first magnetic body 25A and the identification circuit 29 function as identification means for identifying the life reached integrated flow rate of the filtration cartridge 4 provided with the first magnetic body 25A.
[0017]
As shown in FIG. 1, the water purifier 1 is provided with a filter medium lifetime measuring device 26 that includes the identification circuit 29 described above. As shown in FIG. 3, the filter medium life measuring device 26 supplies power to the life detection circuit 28, the identification circuit 29 (life reached integrated flow rate setting unit), the display circuit 30 (notification means), and these circuits. The power supply circuit 31 is provided.
The discriminating circuit 29 discriminates the first magnetic body 25 </ b> A and sets the lifetime reaching integrated flow rate of the filtration cartridge 4, and is constituted by an discriminating arithmetic circuit 32 and a filter medium lifetime setting circuit 42.
[0018]
The identification arithmetic circuit 32 processes a signal from the first magnetic body 25 when the filtration cartridge 4 is attached to the water purifier body 3, and is connected to the power supply circuit 31 via a constant current circuit 34. A magnetoresistive element 35 that reads information of the first magnetic body 25A as a magnetic resistance, an amplifier circuit 36 that amplifies the output from the magnetoresistive element 35, and an output amplified by the amplifier circuit 36 as a reference voltage And a filter medium comparison circuit 37 for comparison.
The filter medium life setting circuit 42 identifies whether the filtration cartridge 4 has a small capacity or a large capacity on the basis of the result processed by the identification arithmetic circuit 32, and determines the accumulated life flow of the filter cartridge 4 at that time to reach the reference life. This is set as the integrated flow rate.
[0019]
The life detection circuit 28 includes an integrated flow rate calculation circuit 38 (integrated flow rate calculation means) and a life comparison circuit 39 (comparison means).
The integrated flow rate calculation circuit 38 calculates an integrated flow rate of water that has flowed through the filtration cartridge 4 after the filtration cartridge 4 is attached to the water purifier main body 3. The integrated flow rate calculation circuit 38 includes a flow rate measuring means 27 and a measurement calculation circuit 40. And an integrated flow rate storage circuit 41.
[0020]
The flow rate measuring means 27 measures the flow rate of the raw water going to the filtration cartridge 4 through the water purification section inflow path 6. Specifically, the second magnetic body 22 is mounted, and the rotation speed is proportional to the magnitude of the water flow. Although a detailed configuration is not shown in the drawing, the magnetic signal is arranged between the power supply circuit and a constant current circuit, and the second magnetic body 22 is A magnetoresistive element that reads information as a magnetic resistance, an amplifier circuit that amplifies the output from the magnetoresistive element, and a filter medium comparison circuit that compares the output amplified by the amplifier circuit with a reference voltage Yes. In addition, the rotary body 33 mentioned above is arrange | positioned by the flow path from the water collection part 18 to the discharge outlet 20 through the discharge path 21, as shown in FIG.
[0021]
Here, the first magnetic body 25A mounted on the filtration cartridge 4 and capable of identifying the accumulated flow amount reaching the end of the life of the filtration cartridge 4, and the integrated flow rate of water that has been mounted on the water purifier body 3 and flowed through the filtration cartridge 4 About the 2nd magnetic body 22 for calculating (2), it is set as the structure which can reduce the interference between each magnetic body.
In the embodiment shown in FIG. 1, the first magnetic body 25A is made smaller than before, and the magnetic flux density generated from the surface of the magnetic body is reduced. That is, the leakage magnetic flux from the first magnetic body 25 at the position of the second magnetic body 22 is set to be a predetermined value or less. The set value is preferably 50 gauss or less, more preferably 30 gauss or less.
Here, with respect to the predetermined value of the leakage magnetic flux, if it is 50 gauss or less, the interference between the two magnetic bodies becomes a practically no problem level, and if it is 30 gauss or less, in the filter medium comparison circuit 37 described later, When the signal voltage and the reference voltage are compared, the influence on the flow rate measuring means 27 can be reduced to an error of the signal voltage with respect to the reference voltage or less than an allowable noise range, and the interference does not need to be considered at all.
[0022]
Next, the signal measured by the flow rate measuring means 27 is sent to the measurement arithmetic circuit 40. The measurement calculation circuit 40 calculates the flow rate of the raw water that has passed through the water purification unit inflow path 6 by processing the signal sent from the flow rate measurement means 27, and the calculated flow rate value is sent to the integrated flow rate storage circuit 41. Sent.
[0023]
The integrated flow rate storage circuit 41 integrates the flow rate values calculated by the measurement arithmetic circuit 40 and stores them as integrated flow rate values. The integrated flow rate storage circuit 41 is initialized when the filtration cartridge 4 is replaced and a new filter cartridge life reached integrated flow rate is set in the filter medium lifetime setting circuit 42.
[0024]
The life comparison circuit 39 compares the integrated flow calculated by the integrated flow calculation circuit 38 with the integrated flow reaching the reference life of the filter cartridge 4 set by the filter medium life setting circuit 42 and supplied from the filter medium life setting circuit 42. To do. As a result of comparison by the life comparison circuit 39, when the integrated flow has reached the reference life reaching integrated flow, a signal to that effect is sent to the display circuit 30. Based on the signal from the life comparison circuit 39, the display circuit 30 displays to the user with an LCD or the like when the integrated flow has reached the reference life reaching integrated flow.
[0025]
Hereinafter, the operation of the water purifier having the above configuration will be described.
First, a small-capacity filtration cartridge 4 is attached to the water purifier body 3. As a result, the identification circuit 29 is activated, and the magnetoresistive element 35 reads the magnetic resistance of the first magnetic body 25 </ b> A provided in the filtration cartridge 4 and outputs it to the amplifier circuit 36 via the constant current circuit 34. The output signal amplified by the amplifier circuit 36 is sent to the filter medium comparison circuit 37, where it is compared with the reference voltage and then sent to the filter medium life setting circuit 42 as a comparison result.
[0026]
Based on the comparison result sent from the filter medium comparison circuit 37, the filter medium life setting circuit 42 identifies the filter cartridge 4 as having a small capacity, and the filter cartridge to which the accumulated life flow for small capacity stored in advance is attached. 4 and the accumulated flow value stored in the accumulated flow storage circuit 41 of the life detection circuit 28 is initialized.
[0027]
Next, in order to use purified water, the switching valve 19 is operated to rotate the switching valve 10 to a position where the raw water from the faucet flows into the purified water inlet 6. Then, by opening the faucet, the raw water that has flowed from the faucet through the flow path 5 flows from the raw water inlet 16 into the gap 14 in the filtration cartridge 4 via the purified water inlet 6 by the switching valve 10.
[0028]
The raw water introduced to the filtration inlet 17 through the gap 14 is introduced into the filter body 15 from there and filtered by the activated carbon 11 and the hollow fiber membrane 12 inside to become purified water. Thereafter, the purified water is discharged from the water collection unit 18 through the discharge passage 21 as purified water from the discharge port 20.
[0029]
At this time, when the raw water passes through the water purifier inlet 6, the life detection circuit 28 is activated. That is, since the rotating body 33 is rotated by the flow of purified water toward the discharge port 20, the magnetic signal of the second magnetic body 22 that rotates integrally with the rotating body 33 changes. Then, by detecting this magnetic signal, the flow rate measuring means 27 measures the flow rate of the raw water (purified water amount) that goes to the filtration cartridge 4 through the water purifier inlet 6 and the measured signal is used as the measurement arithmetic circuit 40. Send to. The measurement calculation circuit 40 calculates the flow rate of the raw water that has passed through the water purification unit inflow path 6 by calculating this signal, and sends the calculated flow rate value to the integrated flow rate storage circuit 41.
[0030]
The integrated flow rate storage circuit 41 stores a result of integrating the already stored integrated flow rate value and the flow rate value sent from the measurement arithmetic circuit 40 as a new integrated flow rate value. Then, the life comparison circuit 39 compares the integrated flow value stored in the integrated flow storage circuit 41 with the reference life reaching integrated flow set in the filter medium life setting circuit 42, and the integrated flow value is determined as the reference life. When the reached integrated flow rate has been reached, a replacement time signal is sent to the display circuit 30. Based on the replacement time signal sent from the life comparison circuit 39, the display circuit 30 displays to the user that the replacement time of the filtration cartridge 4 has arrived by LCD display.
[0031]
On the other hand, when not using purified water but using raw water, by operating the switching lever 19 and turning the switching valve 10, the raw water flowing in from the faucet through the flow path 5 becomes the first raw water inflow path. Or it guide | induces to a 2nd raw | natural water inflow path, and is discharged with raw | natural water from the discharge outlet connected to each. At this time, since the raw water is not supplied to the purified water inlet 6, the integrated flow rate calculation circuit 38 does not operate, and therefore the integrated flow rate storage circuit 41 continues to hold the previous integrated flow rate value.
[0032]
According to the water purifier 1 of the present embodiment, the life reached integrated flow rate can be automatically set by the identification circuit 29 even if the filter cartridge 4 is replaced with a different type. Further, it is possible to know the arrival of the replacement time of the filtration cartridge 4 from the display circuit 30.
Further, the first magnetic body 25A mounted on the filtration cartridge 4 and capable of identifying the accumulated flow amount reaching the end of the life of the filtration cartridge 4 and the integrated flow rate of water that has been mounted on the water purifier body 3 and flowed through the filtration cartridge 4 are calculated. Even if the second magnetic body 22 is provided, the interference between the two magnetic bodies 25A and 22 is reduced to a level that does not cause a problem in practice, so that the detection accuracy can be improved.
[0033]
By the way, as a means for setting the leakage magnetic flux from the first magnetic body 25A at the position of the second magnetic body 22 to a predetermined value or less, the first magnetic body 25A is not only made smaller than the conventional one but also as described below. It is also possible to select means.
That is, as a first modification, like a first magnetic body 25B shown in FIG. 4, single-sided magnetization in which an N pole and an S pole are formed on one side of the magnetic body, and the magnetic flux generated from this magnetic body is at a close distance. You may make it close.
Further, as shown in FIG. 5 as a second modification, the first magnetic body 25C may be separated from the second magnetic body 22, and the distance between the two magnetic bodies 25C and 22 may be increased as compared with the conventional example. Specifically, the first magnetic body 25C is arranged so as to move to the outer peripheral side of the filtration cartridge 4, and the distance between the two magnetic bodies 25C and 22 is increased.
[0034]
In addition, the first magnetic body 25 may be minutely magnetized, or each magnetic body may be arranged in a direction in which the magnetic flux does not intersect as much as possible, that is, in a direction in which the magnetic flux is difficult to face. The micro-magnetization here refers to magnetization with a low applied voltage when magnetized to reduce the level of magnetization compared to normal saturation magnetization, or a magnetic material with the same shape but with low saturation magnetization. Refers to magnetization that causes saturation magnetization.
[0035]
Here, when the leakage magnetic flux from the first magnetic bodies 25A, 25B, and 25C at the position of the second magnetic body 22 is set to a predetermined value or less and means capable of reducing interference between the two magnetic bodies are summarized, It becomes like this.
(1) Increase the distance between magnetic bodies (2) Use single-sided magnetization so that the magnetic flux generated from the first magnetic bodies closes at a close distance (3) Reduce the size of the first magnetic body and generate it from the surface of the magnetic body (4) The first magnetic body A is minutely magnetized. (5) The magnetic bodies are arranged in such a direction that the magnetic fluxes do not cross as much as possible. The above (1) to (5) are each independently performed. Of course, it is possible to implement a combination of a plurality appropriately selected from these.
[0036]
The experimental results shown in FIG. 6 (a) include (A) an actual flow rate measurement value obtained by measuring an integrated flow rate using a commercially available flow meter, and a flow rate per minute when the actual flow rate is changed; (B) A measurement result obtained by measuring the integrated flow rate using the integrated flow rate calculation unit using the first magnetic body that is micro-magnetized, and (C) using the integrated flow rate calculation unit including the first magnetic body 25B that is single-sided magnetized. A measurement result obtained by measuring the integrated flow rate and (D) a measurement result obtained by measuring the integrated flow rate using a conventional integrated flow rate calculation means using the first magnetic body 25 are shown. According to this experimental result, the measurement result of (D) has a large error from the actual flow rate especially at a small flow rate, and this error is the measurement result of (B) and (C) to which the present invention is applied. It can be seen that the number is decreasing. The unit of each numerical value is liter (l).
[0037]
FIG. 6B is a graph of the table of FIG. 6A. The actual flow rate measurement values of FIG. 6A are arranged on the horizontal axis, and (B), (C), and (C The measurement result of D) is made into a bar graph to show a comparison of accumulated flow accuracy. Note that the vertical axis of the graph is the integrated flow rate (liter; l), and it can be seen that the error of (D) increases as the flow rate decreases.
[0038]
By the way, the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and any design change within a range not departing from the gist of the present invention is included in the present invention.
For example, in the above embodiment, the switching valve 10 and the raw water introduction hole are directly connected, but the raw water is taken out from the switching valve 10 by a hose or the like and connected to a filtration cartridge arranged at another place. Also good.
[0039]
In the above embodiment, the flow amount of water that has reached the end of the life of the filtration cartridge is identified using a magnetoresistive element. However, by using a Hall element that utilizes the Hall effect or a detection element that is similar to a Hall IC, The type may be identified more finely.
Of course, a contact type magnetic detection element such as a reed switch may be used. Furthermore, in the filtration cartridge 4, the flow amount reaching the end of life is not a magnetic material. For example, a protrusion corresponding to the amount of flow amount reaching the end of life is provided on the filtration cartridge, and a contact limit switch or The configuration may be such that the information indicated by the protrusion is read by the photoelectric switch of the contact.
[0040]
On the other hand, as the flow rate measuring means, there is provided a metering valve for making the flow rate constant in the inflow channel of the water purification unit, and the time during which the raw water passes through the metering valve is integrated to obtain an integrated flow rate value. Also good. Further, although the LCD display indicates that the filter cartridge has reached the end of its life, for example, a configuration may be used in which the user is notified by a voice synthesizer, a buzzer, an LED, or the like instead of the LCD.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the water purifier according to the present invention, the first magnetic body that makes it possible to identify the life reached integrated flow rate of the filtration cartridge mounted on the filtration cartridge, and the filter cartridge that is mounted on the water purifier main body. And a second magnetic body for calculating the integrated flow rate of the water flowing through the first magnetic body, and the leakage magnetic flux from the first magnetic body at the position of the second magnetic body is set to be a predetermined value or less. Interference between the bodies can be reduced, and as a result, a significant effect is obtained that the measurement accuracy of the life reached integrated flow rate is improved and the life reached integrated flow rate identification accuracy is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional view showing an embodiment of a water purifier according to the present invention, showing an example in which a first magnetic body is miniaturized.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the water purifier cartridge shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an electronic circuit configuration of the water purifier according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a first modification of the water purifier according to the present invention, showing an example in which the first magnetic body is magnetized on one side.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a second modification of the water purifier according to the present invention, showing an example in which the distance of the first magnetic body is increased.
6A and 6B show experimental results showing the effects of the present invention. FIG. 6A shows an actual flow rate measurement value obtained by measuring an integrated flow rate using a commercially available flow meter, and FIG. (1) a measurement result of measuring the integrated flow rate using the integrated flow rate calculating means using one magnetic material; (C) a measurement result of measuring the integrated flow rate using the integrated flow rate calculating means using the first magnetic body 25B that is magnetized on one side; ) A table showing the measurement result of measuring the integrated flow rate using the integrated flow rate calculating means of the conventional first magnetic body 25, and (b) is a graph of the table of (a).
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional water purifier using a plurality of magnetic bodies.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water purifier 3 Water purifier main body 4 Filtration cartridge 5 Flow path 6 Water purifying part inflow path 10 Switching valve 20 Discharge port 21 Discharge path 22 2nd magnetic body 25A, 25B, 25C 1st magnetic body (life reach | attainment integrated flow identification part)
26 Filter medium life measuring device 27 Flow rate measuring means 29 Identification circuit (Life reaching integrated flow rate setting unit)
30 Display circuit (notification means)
33 Rotating body 38 Integrated flow rate calculation circuit (integrated flow rate calculation means)
39 Life comparison circuit (comparison means)

Claims (2)

浄水器本体に着脱自在に取り付けられ、内部に導入された原水を濾過する濾過カートリッジと、該濾過カートリッジの使用開始以後に該濾過カートリッジ内を流れた水の積算流量を算出する手段とを有する浄水器において、
前記濾過カートリッジに実装され該濾過カートリッジの寿命到達積算流量を識別可能とする第1磁性体と、前記浄水器本体に実装され前記濾過カートリッジ内を流れた水の積算流量を算出するための第2磁性体とを備え、
該第1磁性体が、磁性体の片面にN極及びS極が形成された片面着磁のものであり、
該第2磁性体の位置における前記第1磁性体からのもれ磁束を所定値以下に設定したことを特徴とする浄水器。
A water purification cartridge having a filtration cartridge that is detachably attached to the water purifier main body and that filters raw water introduced therein, and means for calculating an integrated flow rate of the water that has flowed through the filtration cartridge after the use of the filtration cartridge is started. In the vessel
A first magnetic body that is mounted on the filtration cartridge so that the accumulated flow rate reaching the end of the life of the filtration cartridge can be identified, and a second magnetic body that is mounted on the water purifier body and that calculates the integrated flow rate of water that has flowed through the filtration cartridge. With magnetic material,
The first magnetic body is one-sided magnetized with N and S poles formed on one side of the magnetic body,
A water purifier, wherein the leakage magnetic flux from the first magnetic body at the position of the second magnetic body is set to a predetermined value or less.
前記もれ磁束の所定値が50ガウスであることを特徴とする請求項1記載の浄水器。The water purifier according to claim 1, wherein the predetermined value of the leakage magnetic flux is 50 Gauss.
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